|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ІСТОРІЯ ТЕХНІКИ, ТЕХНОЛОГІЇ, ПРЕДМЕТІВ НАВКОЛО НАС
Криголам. Історія винаходу та виробництва
Довідник / Історія техніки, технології, предметів довкола нас Криголам - самохідне спеціалізоване судно, призначене для різних видів криголамних операцій з метою підтримки навігації в замерзаючих басейнах. До криголамних операцій належать: проводка суден у льодах, подолання льодових перемичок, прокладання каналу, буксирування, околиця, виконання рятувальних робіт.
Як тільки не намагалися боротися із льодом! Його таранили, орали, пилили, розтоплювали, навіть труїли хімікатами. За часів Петра Великого, щоб провести судна через крижані поля, останніми пішнями та сокирами прорубували неширокі канали. Тоді ж вигадали криголамні пороми - теж дерев'яні, несамохідні довжиною 8,5 метрів, шириною 2,5 метра з піднятим штевнем і до краю заповненою чавунними чушками кормою. Такою пором коні тягли льодовим покривом, продавлюючи в ньому судноплавний канал, який потім очищали від уламків. На початку XIX століття Росії на деяких комерційних судах до носової частини приставляли дерев'яний чи металевий таран або кріпили до форштевню загострені металеві черевики. Американці намагалися застосувати для тих же цілей колесо, змонтоване на носі судна та оснащене металевими ножами, зубами та голками. Випробовували і складніші інженерні системи. До них, зокрема, належав "криголамний снаряд", що представляв собою хитромудрий механізм, розміщений у передній частині судна. Він складався з горизонтальних полозів, які під час руху переносили на лід тягар корпусу. Одночасно в льодовий покрив вгризалися потужні циркуляційні пилки, а зверху ще обрушувалися підвішені на ланцюгах важкі гирі-молоти. На думку авторів цього проекту, такого комбінованого впливу не міг би витримати кригу будь-якої товщини. Не менш цікавим був проект шинно-гірового криголама, розроблений у середині 1860-х років за пропозицією кронштадтського інженера Н. Ейлера. Таке судно передбачалося обладнати масивним сталевим тараном, поруч із ним, але на верхній палубі, встановити десять кранів і за їх допомогою одночасно або по черзі розбивати лід чавунними гирями вагою по 640 кілограмів, що скидаються на ланцюгах з висоти 2 метрів. Опробовані суднобудівниками, моряками та винахідниками пристрої, створені методом проб і помилок, зрештою, привели їх до думки, що оптимальне рішення такого складного інженерного завдання полягає аж ніяк не в ускладненні конструкції криголамного судна. Навпаки, воно має бути відносно простим і поєднувати найефективніший, перевірений багатовіковою практикою досвід боротьби з льодами зі значною енергоозброєністю. 12 березня 1897 року на засіданні Академії наук виступив старший флагман 1-ї флотської дивізії віце-адмірал С.О. Макарів. "Він сказав, що Росія своїм фасадом звернена до Льодовитого океану і тому жодна нація не зацікавлена в криголамах більше за нас, - переказував його доповідь репортер кронштадтської газети "Котлін". - Природа закула нас у криги, і чим швидше ми скинемо ці кайдани, тим раніше дамо можливість розвернутися російської мощі ". Справді, варто звернутися до історії, щоби переконатися – найважливіші досягнення в цій галузі суднобудування належать нашій країні. У Росії з'явилися майже всі "найперші": криголам "Пайлот", лінійний "Єрмак", атомохід "Ленін", науково-дослідне судно "Таймир", багатоцільовий суховантаж льодового класу "Севморшлях" з ядерною силовою установкою. Та й перше і єдине у світі серійне будівництво атомних криголамів почалося у нас із 1977 року. За "Арктикою" пішли "Сибір", "Росія", "Радянський Союз" і "Ямал", що поліпшувалися. Рух криголама у льодах може здійснюватися безперервним ходом, змінними ходами, форсуванням льоду з розгону. Рух криголама безперервним ходом з швидкістю, що встановилася, можливий, якщо сумарна тяга гребних гвинтів достатня для подолання льодового опору. Якщо сила льодового опору перевищує максимальну потяг гребних гвинтів, криголам може долати лід тільки з розгону - набігами. При безперервному русі криголама у льодах швидкість його залежить в основному від льодового опору та характеристик судна. Працюючи набігами допоміжні операції (реверсування, відхід, розгін) займають порівняно багато часу. На середню швидкість руху кригола надають суттєвий вплив маневрені якості судна та тактичні прийоми, які застосовують судноводій.
При русі в суцільних льодах криголам руйнує кригу в такий спосіб. Криголам наповзає на крижаний покрив і продавлює його форштевнем. У міру просування вперед, під час якого диферент на корму збільшується, контакт з льодом вступає носова частина корпусу криголама, що ламає лід. При цьому спостерігаються невелике нишпорення і зміна крену, пов'язані з неодночасністю ламання льоду лівим і правим бортами. За кормою криголама залишається канал: у країв - великі крижини, до середньої частини їх розміри зменшуються, і в середині - "крижана каша". Безпосередньо за кормою криголама в зоні дії струменів води, що відкидаються гвинтами, утворюється смуга чистої води. У 1864 році на англійській верфі для Росії був збудований пароплав "Пайлот", здатний просуватися у льодах. Поява в 1899 році першого у світі потужного криголаму "Єрмак", здатного долати льоди до двох метрів завтовшки, справила величезний вплив на все світове кригобудування. Він докорінно відрізнявся від побудованих раніше дрібних портових криголамів розмірами, обводами, потужністю, числом гвинтів, конструкцією корпусу, наявністю ряду спеціальних пристроїв та систем. Форма корпусу "Єрмака" забезпечувала високі криголамні властивості, руйнуванню льоду сприяли клиноподібні носові шпангоути. Незважаючи на перші невдачі, подальша робота "Єрмака" у важких льодах підтвердила переваги цього криголама так званого російського типу перед іншими криголамами. У період Першої світової війни для підтримки навігації в порту Архангельськ на замовлення Росії на іноземних верфях було побудовано кілька криголамів на кшталт "Єрмака". У Радянському Союзі будівництво криголамів для плавання в арктичних морях почалося із закладки в 1935 році чотирьох криголамів типу "І. Сталін", які вступили в дію в період з 1936 по 1941 рік. Це були тригвинтові судна з паровими поршневими машинами, сталевим клепаним корпусом та двошаровим льодовим поясом. Наприкінці 1950-х років вони були модернізовані та переведені з вугілля на рідке паливо, що збільшило їхню автономність. У 1954-1956 роках у Фінляндії на замовлення СРСР було побудовано три однотипні дизель-електричні криголами потужністю 12000 кінських сил: "Капітан Білоусов", "Капітан Воронін" і "Капітан Мелехов". Це були чотиригвинтові кригола (по два гвинти в носі і кормі), зі звареним сталевим корпусом, що досягає в області льодового пояса товщини до 30 міліметрів. Знаменною подією у світовому суднобудуванні стала споруда в 1959 році на Балтійському заводі в Ленінграді першого у світі криголама на ядерному паливі - атомохода "Ленін", який почав працювати в Арктиці в навігацію 1960 року. За відгуками моряків, перші плавання "Леніна" в Арктиці відразу ж показали переваги нового судна, його високу льодопрохідність, автономність та чудові маневрені якості навіть у важких умовах. У 1960 році "Ленін" став флагманом морських транспортних операцій на Північному морському шляху. Успішна багаторічна робота криголама "Ленін" в Арктиці, великий практичний досвід, накопичений у процесі його експлуатації, не тільки підтвердили доцільність використання атомних енергетичних установок на криголамних і транспортних суднах, а й довели необхідність поповнення флоту ще більш потужними криголамами для забезпечення постійно зростаючого обсягу перевезень на Північному морському шляху. У 1974 та 1977 роках зі стапелів фінської компанії "Вяртсиля" зійшли радянські атомні криголами другого покоління - "Арктика" та "Сибір", потужністю по 75000 кінських сил кожен. Знаменитий полярний капітан Герой Соціалістичної Праці Ю.С. Кучієв у січні 1972 року приступив до своїх обов'язків на "Арктиці", що будується. Тоді ж йому стало відомо, що новий "Єрмак" обладнають системою пневмообмиву корпусу, і Кучієв запропонував оснастити нею та "Арктику", але не отримав підтримки. До речі, цей пристрій винайшов у 1966 році радянський інженер Л.І. Уваров, за рік таке ж запатентували і фіни. Суть його полягає в тому, що в район ватерлінії під тиском подається повітря, що зменшує тертя корпусу об лід. Ця ідея виправдовується влітку, при позитивних температурах зовнішнього повітря. А взимку? Корпус криголама знаходиться в кришеві з льоду та снігу. Якщо його обробити ще холодним повітрям, воно перетвориться на солідну крижану "бороду", яка намертво схоплюється з обшивкою і так швидко наростає, що здатна навіть зупинити судно. При спробах удосконалити систему пневмообмиву пропонували до ватерлінії подавати відпрацьовану пару, якої на атомоході достатньо, проте витрата котельної води виявилася б надмірною. Щоправда, потім з'явилася ідея розігрівати борт у тому самому місці тим же паром зсередини, після чого конденсувати його в холодильнику, - на жаль, вона не була доопрацьована. Криголам "Арктика" призначений для проведення суден у льодових умовах Арктики з виконанням усіх видів криголамних робіт. Цей криголам має високі борти, чотири палуби і дві платформи, бак і п'ятиярусну надбудову, а як рушії використовуються три чотирилопатеві гребні гвинти фіксованого кроку. Довжина криголама - 136 метрів, ширина - 30 метрів, водотоннажність - 23460 тонн, а осаду - 11,4 метра. Атомна паропродуктивна установка розміщена у спеціальному відсіку у середній частині криголама. Її потужність – 75000 кінських сил. Вона дозволяє розвинути "Арктиці" швидкість 33 кілометри на годину. Корпус криголама зроблений із високоміцної сталі. У місцях, схильних до найбільшого впливу льодових навантажень, корпус посилений льодовим поясом. На криголамні є диферентна і кренова системи. Буксирні операції забезпечує кормова електрична буксирна лебідка. Для ведення льодової розвідки на криголамі базується вертоліт. Контроль та управління технічними засобами енергетичної установки ведуться автоматично, без постійної вахти у машинних відділеннях, приміщеннях гребних електродвигунів, електростанціях та біля розподільчих щитів. Контроль за роботою та управління енергетичною установкою здійснюються з центрального поста управління, додаткове керування гребними електродвигунами виведено у ходову рубку та кормовий пост. Ходова рубка – центр управління судном. На атомоході вона розташована у верхньому поверсі надбудови, звідки відкривається більший огляд. Ходова рубка витягнута впоперек судна – від борту до борту метрів на 25, ширина її – близько 5 метрів. На передній і бічних стінках майже всі розташовані великі прямокутні ілюмінатори. Усередині рубки тільки найнеобхідніше. Поблизу бортів і посередині розташовуються три однакові пульти, на яких знаходяться ручки керування рухом судна, індикатори роботи трьох гвинтів криголама і положення керма, курсовказівники та інші датчики, а також кнопки заповнення та осушення баластових цистерн та величезна кнопка тифону для подачі звукового сигналу. Поблизу пульта управління лівого борту розташовується штурманський стіл, у центрального – кермовий штурвал, біля пульта правого борту – гідрологічний стіл; біля штурманського та гідрологічного столів встановлено тумби радіолокаторів кругового огляду. Державний прапор на "Арктиці" підняли 25 квітня 1975 року на рейді Таллінна. На початку червня атомохід провів Північним морським шляхом на схід дизель-електричний криголам "Адмірал Макаров". У жовтні 1976 року вирвав з льодового полону криголам "Єрмак" із суховантажним судном "Капітан Мишевський", а також криголам "Ленінград" з транспортом "Челюскін". Прийшовши на зміну Кучієву капітан А.А. Ламехов назвав ті дні "зоряною годиною" нового атомоходу. Але, напевно, справжньою "зоряною годиною" для криголаму стало підкорення Північного полюса. Дослідити Північний Льодовитий океан із потужного криголама пропонував адмірал С.О. Макарів. У 1899 році побудований за його проектом "Єрмак" здійснив два полярні походи. "Жоден корабель не наважувався входити у льоди, тоді як "Єрмак" вільно прогулювався льодами на північ від Семи островів", - писав Степан Йосипович. У 1909 році в Росії почали працювати криголамні транспорти спеціальної конструкції "Таймир" і "Вайгач", оснащені всім необхідним для наукових робіт. У 1910-1915 роки вони здійснили низку експедицій трасою майбутнього Північного морського шляху, під час яких було відкрито архіпелаг Північна Земля. У 1930-1940-ті роки, коли в Радянському Союзі почалося освоєння Крайньої Півночі та Далекого Сходу, тим, хто вивчав арктичні моря, надавали добре пристосовані для полярних акваторій криголамні пароплави, наприклад, "Г. Сєдов", льодоріз "Ф. Літке" , а то й криголам, якщо ті не були зайняті проводкою караванів. У 1934-1937 роках у Ленінграді побудували гідрографічні судна льодового класу "Мурман", "Океан" та "Охотськ". Це були перші у світі науково-дослідні судна, розраховані на тривалі плавання на Півночі. Після Другої світової війни ґрунтовне вивчення Арктики розпочали й інші країни. Так, у 1953-1955 роках на верфі "Інгалл" для військового флоту США збудували "Глесьєр". В основі його проекту були серійні криголамки типу "Уінд", але водотоннажність збільшили до 8700 тонн. Силова установка потужністю 21000 XNUMX кінських сил складалася з десяти дизелів, що працювали на генератори, а ті подавали напругу на два електродвигуни "Вестингауз", що обертали гребні гвинти. До появи радянського атомохода "Ленін" американський криголам вважався найпотужнішим у світі. Але ніхто, окрім "Арктики", не наважився підкорити Північний полюс. Торішнього серпня 1977 року криголам вирушив у свій знаменитий похід. Про нього написали у книжці учасники експедиції В.А. Спічкін та В.А. Шамонтьєв: "Багатолітній сибірський - криголам форсує напролом, швидкість його просування, звичайно, невелика, зате сам хід надзвичайно гарний. Як відомо, криголам руйнує міцний лід не ударом форштевня, а, продавлюючи його своєю масою: чим міцніша крига, тим більша частина криголам має сповзти на нього, щоб викликати руйнування, при цьому місце розломів льоду зміщується від носової частини до середини судна. При руйнуванні міцного льоду місця ломки зміщуються настільки далеко від форштевня, що вони навіть не проглядаються з передніх ілюмінаторів ходової рубки. Це створює фантастичне враження, ніби весь величезний атомохід ковзає льодом, як аеросані. Це тихе плавне просування, коли перед носом судна не видно ні тріщини, ні льоду, що ламається, ні фонтану крижаних бризок, робить ефект ковзання настільки реальним, що, здається, за кормою криголама не повинно бути звичайного каналу. Але погляд назад, за корму, де, як і раніше, темніє широка дорога чистої води, переконує, що криголам не ковзає, а трощить ці поля багаторічного льоду. Біля середньої частини криголаму дибляться стотонні брили розчавленого льоду. "Арктику" спроектувало центральне конструкторське бюро "Айсберг", організоване в Ленінграді в 1947 році. На його рахунку також такі етапні судна, як атомний криголам "Ленін", дизель-електрохід "Добриня Микитович", транспорти "Амгуема". А на початку 1990-х років там спроектували двовальний криголам ЛК-110Я з двома реакторами. Загальна потужність силової установки склала б не менше 110 МВт, водотоннажність - 55000 тонн, довжина - 200 метрів, ширина - 36 метрів, осаду - 13 метрів. Такі "лідери" могли б цілий рік працювати в Північному Льодовитому океані, прокладаючи шлях караванам у будь-яких умовах. Автор: Муський С.А.
▪ лазер
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Розумні окуляри Recon Jet HUD Pilot Edition ▪ Нові 75V StrongIRFET транзистори від IR із наднизьким RDSon
▪ Розділ сайту Прошивки. Добірка статей ▪ стаття Прозасідані. Крилатий вислів ▪ стаття Як утворився ґрунт? Детальна відповідь ▪ стаття Тесляр. Типова інструкція з охорони праці ▪ стаття Шляхетна патина. Хімічний досвід
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Рекомендуємо цікаві статті розділу 
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page